DQ-90型顶部驱动系统方案研究

【摘要】石油作为当今最主要能源,随着社会的日益发展,我们对它的需求量越来越大,如今石油天然气能源的开采呈现出由陆地浅层和近海向着陆地深层和深海发展的趋势,这就需要勘探开发更多更复杂的油气田,普通钻机按常规钻井方法开采复杂油藏因成本太高无法实施。而顶部驱动钻井系统凭借其突出的功能和优点,作为当下国际钻井工程的必备设备,在国内大范围应用势在必行。目前,国内顶驱系统研究生产厂商面对着国外顶驱厂商的极大冲击,跟它们的产品比较,我们的顶部驱动钻井系统还存在许多不足,尤其在自动化程度以及深井(4500-6000m)和超深井(6000-9000m)方面,由此我们对在这些方面的顶部驱动系统的研究显的尤为重要,不仅可以完善我国在深井顶驱系统方面的不足,同时为我们今后在顶驱系统的产品设计与研发提供了新思路。本论文选择钻井名义深度9000m的顶部驱动钻井系统作为研究方向,结合SY/T6726-2008《石油钻机顶部驱动装置》中华人民共和国石油天然气行业要求,经过前期的资料查询和基本理论知识准备工作,较全面的了解到当前国产顶驱系统一线生产反馈的工况信息,在借鉴DQ-40BS、DQ-60D和DQ-70BS成功经验和成熟技术的基础上,初选结构方案和经验参数,通过对顶驱系统主要部件的计算设计,确定出DQ-90型顶部驱动系统的主要结构。对主承载件,包括顶驱主要承重件吊环、顶驱核心工作部件动力输出轴以及易损件钳头进行三维建模,并对零部件进行静力学和模态分析,根据分析结果优化设计结构。应用力学知识和强度理论,校核部件强度,确定部件及设备尺寸。由于顶部驱动钻井系统发展的历史不长,目前国内有关顶驱钻井系统的设计及分析计算的资料很少,因此本文所采用的研究方法,研究手段和研究结果对研发新型钻井驱动系统以及对于普及顶部驱动钻井系统的基础理论知识有十分重要的指导意义。
【作者】路通；
【导师】张洪生；
【作者基本信息】兰州理工大学，机械制造及其自动化，2014，硕士
【关键词】DQ-90型顶驱；方案设计；静力学分析；模态分析；

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